急性脑出血后血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α和MMP-9水平与脑水肿体积及临床预后的关系

冯天保，许超，陈真

1.延安大学附属医院心脑血管医院放射科，陕西 延安 716000；

2.延安市人民医院放射科，陕西 延安 716000

急性脑出血(acute cerebral hemorrhage，ACH)为临床常见疾病，具有发病率及病死率高的特点，可对人类健康造成严重威胁[1]。有调查显示，ACH 患者病死率可高达50%[2]。ACH引起的周围组织水肿与相应神经元损伤属于患者病情和临床预后主要影响因素[3]。有研究认为，脑出血后出现的脑组织水肿通常为微血管通透性升高及炎症反应所致[4]。脑出血患者脑组织损伤后可促使内皮细胞、胶质细胞以及星形细胞等合成肿瘤坏死因子α (tumor necrosis factor α，TNF-α)及其他炎性因子，该类因子可对人体炎性效应分子起到诱导作用，从而参与患者病理及生理反应[5]。相关报道称，基质金属蛋白酶9(matrix metalloprotein 9，MMP-9)水平和脑微血管通透性密切相关，可能参与脑水肿形成过程及病情进展[6]。既往文献指出，ACH患者C 反应蛋白(C-reactive protein，CRP)表达水平与脑出血存在显著相关性，且属于预后影响因素[7]。目前，关于血肿腔引流液中炎症因子与ACH患者预后关系的报道鲜少。本文主要探究ACH 后血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9 水平与脑水肿体积及患者临床预后的关系，以期为ACH病情与预后评估提供一定指导依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015 年3 月至2020 年4 月延安大学附属医院心脑血管医院收治的98例ACH患者进行前瞻性研究。纳入标准：(1)与ACH诊断标准[8]相符，且通过影像学检查(比如CT/磁共振成像)证实；(2)年龄18～70岁；(3)脑内血肿＞25 mL，首次发病，病程短于24 h，并在发病24 h 内予以手术治疗；(4)具有手术适应证，同意手术。排除标准：(1)合并严重脏器(心肝肾肺等)病变或者炎症性疾病；(2)外伤、脑动脉瘤破裂以及血管畸形造成的脑出血；(3)合并凝血功能障碍、自身免疫性疾病及处于生理期患者；(4)近期接受过抗炎药物、免疫抑制剂等治疗；(5)颅内肿瘤患者；(6)对CT灌注造影剂过敏者。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 研究方法 采用自制调查表收集所有患者入院时性别、年龄、体质量指数(body mass index，BMI)、病程、高血压、糖尿病、出血量、出血部位等临床资料。评估入院3 个月后患者格拉斯哥结局量表(GOS)评分[9]，按照预后情况分为预后不良组(分值为1～3分)与预后良好组(分值为4～5分)。

1.3 检测方法 分别于术后第1 天、第3 天采集血肿腔引流液与晨起空腹状态外周血样本，并进行脑水肿体积测定。(1)引流液与血清样本指标检测：在无菌肝素钠管之中注入血肿腔引流液，将其静置30 min后进行离心处理(3 000 r/min，连续15 min)，分离上清液，存储于-70℃冰箱之中待测；外周血样本离心处理后(2 500 r/min，连续10 min)分离血清，置于-27℃环境中存储待测。通过酶联免疫吸附法进行引流液与血清 样 本 内CRP、TNF-α、MMP-9 水 平 测 定，采 用Abcam中国公司提供的试剂盒，检测过程严格依据试剂盒操作说明书完成。(2)脑水肿体积测定：通过Image-Pro Plus软件计算头颅CT图像呈现的脑水肿体积，选择明显水肿区域，予以CT 灌注成像，同时和对侧脑白质具体灌注参数进行配对t 检验，从而提高诊断准确性。利用图像分析软件测定不同层面脑水肿面积大小，然后乘以层高，获得脑水肿体积。

1.4 统计学方法 利用SPSS22.0 统计软件进行数据分析。计数资料比较采用χ2检验；计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用独立样本t 检验，术后不同时间的计量数据比较采用配对样本t 检验；采用Pearson 相关性分析法分析CRP、TNF-α、MMP-9与脑水肿体积的相关性；采用Logistic回归分析法分析预后危险因素。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同时间点血肿腔引流液CRP、TNF-α、MMP-9 比较 术后第3 天，患者血肿腔引流液中的CRP、TNF-α、MMP-9 水平明显高于第1天，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 不同时间点血肿腔引流液CRP、TNF-α、MMP-9比较(±s)Table 1 Comparison of CRP, TNF-α, and MMP-9 in hematoma cavity drainage fluid at different time points(±s)

表1 不同时间点血肿腔引流液CRP、TNF-α、MMP-9比较(±s)Table 1 Comparison of CRP, TNF-α, and MMP-9 in hematoma cavity drainage fluid at different time points(±s)

时间术后第1天术后第3天t值P值例数98 98 CRP(mg/L)18.37±2.35 21.59±3.63-10.661 0.001 TNF-α(ng/L)119.18±17.35 167.56±20.47-25.327 0.001 MMP-9(μg/L)110.42±19.86 142.23±23.38-14.565 0.001

2.2 不同时间点外周血CRP、TNF-α、MMP-9及脑水肿体积比较 术后第3 天，外周血中CRP、TNF-α、MMP-9 水平及脑水肿体积较第1 天明显增大，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表2 不同时间点外周血CRP、TNF-α、MMP-9及脑水肿体积比较(±s)Table 2 Comparison of peripheral blood CRP,TNF-α,MMP-9,and brain edema volume at different time points(±s)

表2 不同时间点外周血CRP、TNF-α、MMP-9及脑水肿体积比较(±s)Table 2 Comparison of peripheral blood CRP,TNF-α,MMP-9,and brain edema volume at different time points(±s)

时间术后第1天术后第3天t值P值例数98 98 CRP(mg/L)16.05±2.24 19.87±2.85-14.859 0.001 TNF-α(ng/L)112.36±15.18 159.04±21.67-25.081 0.001 MMP-9(μg/L)105.71±16.24 138.06±22.45-16.555 0.001脑水肿体积(mL)4.16±0.57 12.48±2.05-62.873 0.001

2.3 CRP、TNF-α、MMP-9 与脑水肿体积的相关性 经Pearson相关性分析结果显示，血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9 与脑水肿体积呈正相关(P＜0.05)，见表3。

表3 CRP、TNF-α、MMP-9与脑水肿体积的相关性Table 3 Correlation of CRP,TNF-α,MMP-9 with brain edema volume

2.4 不同预后患者的临床资料比较 预后不良组患者的出血量、脑水肿体积明显大于预后良好组，血肿腔引流液及外周血的CRP、TNF-α、MMP-9 水平明显高于预后良好组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表4 不同预后患者的临床资料比较[例(%)±s]Table 4 Comparison of clinical data between patients with different prognosis[n(%),±s]

表4 不同预后患者的临床资料比较[例(%)±s]Table 4 Comparison of clinical data between patients with different prognosis[n(%),±s]

临床资料性别预后不良组(n=56)预后良好组(n=42)χ2/t值0.014 P值0.905男女年龄(岁)BMI(kg/m2)病程(h)高血压糖尿病出血量(mL)出血部位小脑大脑半球脑干其他脑水肿体积(mL)血肿腔引流液指标CRP(mg/L)TNF-α(ng/L)MMP-9(μg/L)外周血指标CRP(mg/L)TNF-α(ng/L)MMP-9(μg/L)34(60.71)22(39.29)41.32±7.08 23.16±2.34 13.05±2.17 17(30.36)4(7.14)30.58±3.15 25(59.52)17(40.48)39.25±6.94 23.25±2.37 12.96±2.10 9(21.43)3(7.14)28.23±3.01 1.444 0.187 0.206 0.982 0.157 3.725 0.854 0.152 0.852 0.837 0.322 0.692 0.001 0.836 21(37.50)17(30.36)12(21.43)6(10.71)4.68±1.05 18(42.86)14(33.33)7(16.67)3(7.14)3.48±0.58 6.676 0.001 20.58±3.76 125.49±20.53 118.35±18.65 15.42±2.76 110.77±19.42 99.85±16.17 7.502 3.594 5.140 0.001 0.001 0.001 19.53±3.24 121.37±20.58 113.64±19.15 11.41±1.73 100.35±16.43 95.14±16.62 14.731 5.443 5.004 0.001 0.001 0.001

2.5 影响患者预后的危险因素 经Logistic回归分析结果显示，血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9、出血量、脑水肿体积均是影响患者预后的独立危险因素(P＜0.05)，见表5。

表5 影响患者预后危险因素的Logistic回归分析Table 5 Logistic regression analysis of the risk factors for prognosis

3 讨论

CRP 不仅属于炎症反应产物，同时亦可加重机体损伤[10]。Frontera等[11]研究表明，CRP可使补体系统被激活，提高氧自由基释放水平，引起脑血管痉挛，导致脑血流减少。TNF-α生物学作用广泛，主要为巨噬细胞以及内皮细胞等合成，可以参与机体凝血、炎症以及免疫调节等过程[12]。有报道称，MMP-9可促进炎性细胞因子侵入脑组织，从而加重出血损伤[13]。本研究中，相较于术后第1 天，术后第3天血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9 水平明显升高。可能由于术后第1 天患者血脑屏障破坏较轻，血肿里面CRP、TNF-α、MMP-9入血量较少，而到术后第3 天，机体激活状态的凝血酶原增多，导致血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9水平迅速升高。

陈晟等[14]研究指出，血清CRP 浓度测定可用于评估脑出血患者病情程度。本研究发现，血肿腔引流液及外周血CRP 水平和脑水肿体积具有正相关性。分析原因，CRP 作为炎性相关蛋白，能够激活下游核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)信号通路，加重脑组织炎性损伤，从而进一步加重脑组织水肿[15]。有研究表明，脑出血患者MMP-9水平异常升高，可能在脑水肿产生中发挥作用，能够用于评估脑出血患者血肿扩大[16]。本研究显示，血肿腔引流液及外周血MMP-9 与脑水肿体积呈显著正相关，与上述观点一致。MMP-9 可能通过降解细胞外基质，使得细胞外基质内所含层黏蛋白、Ⅳ型胶原以及纤维连接蛋白等减少，提高血管通透性，有效开放血脑屏障，从而导致血管源脑水肿产生[17]。相关报道称，脑出血后相应神经组织TNF-α水平升高，是局部炎症反应程度主要标志物[18]。Ding 等[19]研究表明，TNF-α不仅具有上调MMP-9 酶原表达作用，同时也能促使其转化成为有活性的酶。本研究相关性分析显示，血肿腔引流液及外周血TNF-α和患者脑水肿体积呈正相关。可能因为随着脑组织损伤程度加重，机体免疫反应越剧烈，使得巨噬细胞与淋巴细胞等大量激活，相关炎症因子(比如TNF-α)分泌水平升高，炎症因子又能刺激中性粒细胞或者单核细胞形成大量氧自由基，引起广泛性脑损伤，导致血脑屏障通透性升高，加重脑水肿[20]。本研究Logistic 回归分析发现，血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9 水平、出血量、脑水肿体积均为ACH预后危险因素。考虑到出血量越多、脑水肿体积越大、脑组织炎症反应越严重，患者病情越严重，故预后不良风险越大。早期检测血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9 水平，有利于指导ACH 临床预后评估。

综上所述，ACH 后血肿腔引流液及外周血CRP、TNF-α、MMP-9水平越高，脑水肿体积越大，患者临床预后不良风险越高，动态监测其表达水平变化可为预后评估提供重要指导。